- 张静;付凯艳;刘博文;
5G作为“新基建”七大领域之首，是万物互联的新引擎，发挥5G技术“增强移动宽带”、“高可靠低时延连接”、“海量物联”这三大优势，推动和支撑边缘计算、云计算、大数据、人工智能、工业互联网、数字孪生等新一代信息技术在钢铁企业落地生根，赋能钢铁行业数字化、智能化转型发展。从5G技术概念出发，结合其技术特点，阐述了河钢集团唐钢公司5G网络的建设，并具体介绍了5G技术在人员定位点检系统、视频回传系统中的应用。5G智能人员定位点检系统以手持智能手机为日常、定期点检为手段，同时结合点检系统的诊断分析、信息共享、数据处理，以及友好的应用环境，快速地完成设备的点检任务；引入边缘计算技术，支持4K/8K超高清和VR/AR等显示方式，完全可以覆盖厂区内视频回传对于清晰度的需求，同时可以将大规模复杂计算转移至云端和网络边缘，提升视频内容的渲染质量。
2023年S1期 13-16+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K] - 张静;付凯艳;刘博文;
5G作为“新基建”七大领域之首，是万物互联的新引擎，发挥5G技术“增强移动宽带”、“高可靠低时延连接”、“海量物联”这三大优势，推动和支撑边缘计算、云计算、大数据、人工智能、工业互联网、数字孪生等新一代信息技术在钢铁企业落地生根，赋能钢铁行业数字化、智能化转型发展。从5G技术概念出发，结合其技术特点，阐述了河钢集团唐钢公司5G网络的建设，并具体介绍了5G技术在人员定位点检系统、视频回传系统中的应用。5G智能人员定位点检系统以手持智能手机为日常、定期点检为手段，同时结合点检系统的诊断分析、信息共享、数据处理，以及友好的应用环境，快速地完成设备的点检任务；引入边缘计算技术，支持4K/8K超高清和VR/AR等显示方式，完全可以覆盖厂区内视频回传对于清晰度的需求，同时可以将大规模复杂计算转移至云端和网络边缘，提升视频内容的渲染质量。
2023年S1期 13-16+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K] - 李晓刚;王映红;张雪松;
智能制造可以提高企业的生产运行效率和产品质量稳定性，是实现核心业务的集约化和标准化、生产经营精准高效和对市场快速反应的重要手段。河钢集团唐钢公司以物联网、云计算、大数据等新一代信息技术与先进制造技术的深度融合为基本路径，构建了集智能装备、智能工厂、智能互联于一体的智能制造体系。介绍了智能制造一体化总体构架，从铁-钢生产界面动态协同、产销管理深度集成、仓储-物流智慧运输集成、质量设计-生产一贯制应用集成、能源-环保工厂智能管控5个方面详细阐述了系统集成情况。唐钢示范工厂的成功实践为国内钢铁行业智能制造积累了丰富的经验。
2023年S1期 17-19+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K] - 李晓刚;王映红;张雪松;
智能制造可以提高企业的生产运行效率和产品质量稳定性，是实现核心业务的集约化和标准化、生产经营精准高效和对市场快速反应的重要手段。河钢集团唐钢公司以物联网、云计算、大数据等新一代信息技术与先进制造技术的深度融合为基本路径，构建了集智能装备、智能工厂、智能互联于一体的智能制造体系。介绍了智能制造一体化总体构架，从铁-钢生产界面动态协同、产销管理深度集成、仓储-物流智慧运输集成、质量设计-生产一贯制应用集成、能源-环保工厂智能管控5个方面详细阐述了系统集成情况。唐钢示范工厂的成功实践为国内钢铁行业智能制造积累了丰富的经验。
2023年S1期 17-19+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K] - 孙雪娇;蔡珊珊;周永刚;
为实现铁钢区生产管控柔性衔接，精准控制生产节奏，设计了铁钢区智能调度设计方案。充分利用信息技术手段以及优化模型算法，以铁钢区动态调度系统为中心，将炼铁MES系统、铁运系统、炼钢MES系统、铁钢包管理系统、天车系统、钢区二级系统进行深度集成，使铁钢调度执行过程智能化、可视化，为调度决策提供准确信息，最终实现新一代冶金长流程生产铁钢区智能调度。
2023年S1期 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K] - 孙雪娇;蔡珊珊;周永刚;
为实现铁钢区生产管控柔性衔接，精准控制生产节奏，设计了铁钢区智能调度设计方案。充分利用信息技术手段以及优化模型算法，以铁钢区动态调度系统为中心，将炼铁MES系统、铁运系统、炼钢MES系统、铁钢包管理系统、天车系统、钢区二级系统进行深度集成，使铁钢调度执行过程智能化、可视化，为调度决策提供准确信息，最终实现新一代冶金长流程生产铁钢区智能调度。
2023年S1期 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K] - 亢克松;张建舒;巩鹏辉;
自动出钢是一项多设备协同控制、多专业合作，并对系统可靠性、安全性要求极高的功能应用项目，而视觉检测作为一种先进的感知手段，替代人工实现出钢过程的实时检测。本文设计了一种基于Deeplabv3+深度学习算法的转炉炉口溢渣检测系统。首先，基于Deeplabv3+深度学习算法，采用转炉出钢历史录像标注、训练转炉钢水液位检测模型；其次，结合转炉出钢画面炉口位置标定数据和多项式最小二乘拟合方法，计算随出钢角度变化的溢渣警戒曲线；最后根据检测结果和溢渣警戒曲线位置判断是否溢渣和溢渣程度。应用结果表明，转炉炉口溢渣检测系统能够在产生溢渣时及时调整倾动过程，大幅减少溢渣量，同时缩短了出钢时间。
2023年S1期 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K] - 亢克松;张建舒;巩鹏辉;
自动出钢是一项多设备协同控制、多专业合作，并对系统可靠性、安全性要求极高的功能应用项目，而视觉检测作为一种先进的感知手段，替代人工实现出钢过程的实时检测。本文设计了一种基于Deeplabv3+深度学习算法的转炉炉口溢渣检测系统。首先，基于Deeplabv3+深度学习算法，采用转炉出钢历史录像标注、训练转炉钢水液位检测模型；其次，结合转炉出钢画面炉口位置标定数据和多项式最小二乘拟合方法，计算随出钢角度变化的溢渣警戒曲线；最后根据检测结果和溢渣警戒曲线位置判断是否溢渣和溢渣程度。应用结果表明，转炉炉口溢渣检测系统能够在产生溢渣时及时调整倾动过程，大幅减少溢渣量，同时缩短了出钢时间。
2023年S1期 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K] - 孟德聪;冯智军;巩鹏辉;
针对河钢集团唐钢公司现有长材连铸机存在的不具备热送功能、倒运效率低、加热炉煤气能源消耗增加的问题，基于前期研究方案的确定，通过增加信号交互、横移车功能完善、分钢机自动分钢功能开发、过跨辊道启停控制优化、增加升降挡板五自动控制、设备状态显示及异常情况报警等方式，实现了四号机智能热送功能，降低了能源消耗，提高了设备运行的稳定性和作业效率，提升了产线智能制造水平，响应了国家号召，提升了品牌凝聚力。
2023年S1期 29-34+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K] - 孟德聪;冯智军;巩鹏辉;
针对河钢集团唐钢公司现有长材连铸机存在的不具备热送功能、倒运效率低、加热炉煤气能源消耗增加的问题，基于前期研究方案的确定，通过增加信号交互、横移车功能完善、分钢机自动分钢功能开发、过跨辊道启停控制优化、增加升降挡板五自动控制、设备状态显示及异常情况报警等方式，实现了四号机智能热送功能，降低了能源消耗，提高了设备运行的稳定性和作业效率，提升了产线智能制造水平，响应了国家号召，提升了品牌凝聚力。
2023年S1期 29-34+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K] - 杨军;
随着工业信息化和智能化的快速发展，利用工业机器人代替人工作业，可确保标准化精准作业，减少危险岗位人工操作及重复性劳动，提升产线效率。本文针对河钢集团唐钢公司连铸中包区域6轴库卡机器人未能高效运行的现状，从其工作原理、开发程序入手，分析了制约中包区域机器人使用的因素。在提高设备安全性，考虑操作人员操作习惯的前提下，通过优化回转台速度控制、调整机器人位姿、优化运动轨迹、提高非干涉区域运行速度、缩短机器人运行环节等途径，统筹兼顾各设备动作时间，达到了连铸工艺要求。
2023年S1期 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K] - 杨军;
随着工业信息化和智能化的快速发展，利用工业机器人代替人工作业，可确保标准化精准作业，减少危险岗位人工操作及重复性劳动，提升产线效率。本文针对河钢集团唐钢公司连铸中包区域6轴库卡机器人未能高效运行的现状，从其工作原理、开发程序入手，分析了制约中包区域机器人使用的因素。在提高设备安全性，考虑操作人员操作习惯的前提下，通过优化回转台速度控制、调整机器人位姿、优化运动轨迹、提高非干涉区域运行速度、缩短机器人运行环节等途径，统筹兼顾各设备动作时间，达到了连铸工艺要求。
2023年S1期 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K] - 李志民;
加热炉装钢是板坯库至加热炉的“咽喉”。随着钢铁生产厂智能化和数字化水平的不断提高，要求板坯库与加热炉之间要有完整的数据传递同时要确保数据一致。这就需要有一个管理系统来保证信息传递，提高数据准确率，加热炉装钢系统应运而生。介绍了加热炉装钢系统的架构、主要功能和业务实现流程及实现方式。该系统在唐钢新区应用后，自动装坯率达99%;且通过图片自动识别系统，避免了人为造成的装炉错误，提高了装钢效率。
2023年S1期 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K] - 李志民;
加热炉装钢是板坯库至加热炉的“咽喉”。随着钢铁生产厂智能化和数字化水平的不断提高，要求板坯库与加热炉之间要有完整的数据传递同时要确保数据一致。这就需要有一个管理系统来保证信息传递，提高数据准确率，加热炉装钢系统应运而生。介绍了加热炉装钢系统的架构、主要功能和业务实现流程及实现方式。该系统在唐钢新区应用后，自动装坯率达99%;且通过图片自动识别系统，避免了人为造成的装炉错误，提高了装钢效率。
2023年S1期 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K] - 李志亮;李树丰;
“中国制造2025”临近达成之际，智能无人天车系统的发展及应用促进了企业生产力的提升，为重塑传统产业、加快转型升级提供了重要的推动力。介绍了智能无人天车系统建设的必要性、设计特点、架构、功能、网络通讯应用效果，并对未来发展进行了展望。系统以实现天车等设备全自动运行和提升库房物流信息化水平为基本目的，以实现库区管理少人化、设备操作无人化、生产工艺高效化为终极目标，成功应用到热轧、冷轧、厚板、磨辊间、高炉水渣、废钢等场景。未来将积极实现桥式起重机全场景无人化、斗轮机无人化、门式起重机无人化，推动多类多场景智能无人天车系统的研发与应用。
2023年S1期 44-45+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 100K] - 李志亮;李树丰;
“中国制造2025”临近达成之际，智能无人天车系统的发展及应用促进了企业生产力的提升，为重塑传统产业、加快转型升级提供了重要的推动力。介绍了智能无人天车系统建设的必要性、设计特点、架构、功能、网络通讯应用效果，并对未来发展进行了展望。系统以实现天车等设备全自动运行和提升库房物流信息化水平为基本目的，以实现库区管理少人化、设备操作无人化、生产工艺高效化为终极目标，成功应用到热轧、冷轧、厚板、磨辊间、高炉水渣、废钢等场景。未来将积极实现桥式起重机全场景无人化、斗轮机无人化、门式起重机无人化，推动多类多场景智能无人天车系统的研发与应用。
2023年S1期 44-45+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 100K] - 王禄;李云翔;巩鹏辉;王志军;吴传开;
智能点检运维平台综合工业互联网和大数据等技术优势，通过工业互联网采集各产线自动化、信息化系统实时数据汇于工业大数据平台，开发基于迁移学习的智能运维模型和告警自动推送系统。在传统的运维基础上将故障信息代码化，自动形成告警信息，在设备出现异常的早期征兆中就能获取异常信号，快速确定故障部位、损耗程度及发展趋势，通过微信推送及时将维修信息推送给现场负责人。通过提供实时检测服务，结合预知状态维修等手段，降低产线运行风险，提高劳动效率、降低设备维修成本，构建全公司设备“远程服务+近地运维”的智能运维新模式。
2023年S1期 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K] - 王禄;李云翔;巩鹏辉;王志军;吴传开;
智能点检运维平台综合工业互联网和大数据等技术优势，通过工业互联网采集各产线自动化、信息化系统实时数据汇于工业大数据平台，开发基于迁移学习的智能运维模型和告警自动推送系统。在传统的运维基础上将故障信息代码化，自动形成告警信息，在设备出现异常的早期征兆中就能获取异常信号，快速确定故障部位、损耗程度及发展趋势，通过微信推送及时将维修信息推送给现场负责人。通过提供实时检测服务，结合预知状态维修等手段，降低产线运行风险，提高劳动效率、降低设备维修成本，构建全公司设备“远程服务+近地运维”的智能运维新模式。
2023年S1期 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K] - 郝伟凯;吴传开;
为实现钢区快分实验室智能制造转型，设计了一种全自动、高精度、智能交互的风动炮弹移动机器人系统。介绍了系统的硬件组成和工作流程。该系统自动化程度高，将来自转炉、连铸、铁水预处理、LF炉的风动送样接收站炮弹取出，配合开盖机、铣床、光谱仪等设备工作，通过WinCC画面、机器人示教器进行人机交互，同时利用报文与新质检系统进行实时通讯，确保试样样号、位置和状态等信息能够被实时监控。系统应用后，降低了人工成本，缩短了分析时间，提高了控制精度和安全性，具有较好的推广价值。
2023年S1期 51-54+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K] - 郝伟凯;吴传开;
为实现钢区快分实验室智能制造转型，设计了一种全自动、高精度、智能交互的风动炮弹移动机器人系统。介绍了系统的硬件组成和工作流程。该系统自动化程度高，将来自转炉、连铸、铁水预处理、LF炉的风动送样接收站炮弹取出，配合开盖机、铣床、光谱仪等设备工作，通过WinCC画面、机器人示教器进行人机交互，同时利用报文与新质检系统进行实时通讯，确保试样样号、位置和状态等信息能够被实时监控。系统应用后，降低了人工成本，缩短了分析时间，提高了控制精度和安全性，具有较好的推广价值。
2023年S1期 51-54+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K] - 赵维娜;孙博;潘墨尧;刘义;
针对在高并发、大数据量场景下，传统ODBC数据通讯方式存在数据量大、通讯缓慢，无法满足当前快速发展需求的问题，提出了一种基于Redis缓存技术的APS系统架构。APS系统架构主要由前端应用程序、后端服务和Redis数据库组成，并在系统中引入缓存技术，充分利用Redis高性能、灵活性、持久性和前端缓存的优势，能够有效地处理大量数据，并提供高性能和可扩展性，减少了对关系型数据库的直接访问所带来的服务器端的负载压力，提高了数据库服务器的响应效率。
2023年S1期 55-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 113K] - 赵维娜;孙博;潘墨尧;刘义;
针对在高并发、大数据量场景下，传统ODBC数据通讯方式存在数据量大、通讯缓慢，无法满足当前快速发展需求的问题，提出了一种基于Redis缓存技术的APS系统架构。APS系统架构主要由前端应用程序、后端服务和Redis数据库组成，并在系统中引入缓存技术，充分利用Redis高性能、灵活性、持久性和前端缓存的优势，能够有效地处理大量数据，并提供高性能和可扩展性，减少了对关系型数据库的直接访问所带来的服务器端的负载压力，提高了数据库服务器的响应效率。
2023年S1期 55-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 113K]
- 靳三峰;贾磊;孙晓晨;
为适应国家政策发展，钢铁企业模式逐渐向服务型发生转变，能够及时准确地为客户提供产品和服务，已成为企业之间除了产品质量、价格等因素以外的重要竞争要素，因此实现高效的物流管控能力成为钢铁行业提升竞争力的重要一环。本文以唐钢物流业务场景为依托，简述了智慧物流管控平台构建技术框架和功能，并提出了物流全链路物流管控方案。将新一代信息化技术与物流业务创新融合，通过制定数据标准化规则，搭建标准化管理平台；执行全物流链执行管控方案，打造无边界供应物流链协同服务；采用需求双计划管理模式，实现动态自动分配机制；加快物流全链路智能化升级，具备物流全链路数字化运营；建立物流知识库体系，提供物流人才培养和体系的可持续性发展平台，所搭建的自有智慧物流管控平台成功提升了唐钢物流管控水平和服务能力，提高了物流执行水平，降低了物流成本。
2023年S1期 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K] - 靳三峰;贾磊;孙晓晨;
为适应国家政策发展，钢铁企业模式逐渐向服务型发生转变，能够及时准确地为客户提供产品和服务，已成为企业之间除了产品质量、价格等因素以外的重要竞争要素，因此实现高效的物流管控能力成为钢铁行业提升竞争力的重要一环。本文以唐钢物流业务场景为依托，简述了智慧物流管控平台构建技术框架和功能，并提出了物流全链路物流管控方案。将新一代信息化技术与物流业务创新融合，通过制定数据标准化规则，搭建标准化管理平台；执行全物流链执行管控方案，打造无边界供应物流链协同服务；采用需求双计划管理模式，实现动态自动分配机制；加快物流全链路智能化升级，具备物流全链路数字化运营；建立物流知识库体系，提供物流人才培养和体系的可持续性发展平台，所搭建的自有智慧物流管控平台成功提升了唐钢物流管控水平和服务能力，提高了物流执行水平，降低了物流成本。
2023年S1期 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K] - 付凯艳;孙博;
随着智能制造建设的不断深入，现代化钢铁企业信息化、自动化的网络规模、应用系统和终端数量都在大幅增加，给网络安全管理工作带来了极大挑战。而防火墙、杀毒软件等传统网络安全技术属于被动防御，不仅耗费人力，而且网络威胁发现和处理不及时，已经不能满足日益严峻的网络安全形势要求。着眼于企业网络架构及安全的实际需求，本着“事前预防”、“事中保护”、“事后审计”的原则，利用虚拟专用网(VPN)技术、防火墙技术、入侵检测和网络信息安全动态感知技术、防病毒技术、防DOS/DDOS攻击技术手段，开发了适用于现代化钢铁企业的网络安全系统。通过优化设计互联网出口区、数据中心区、运维管理区、DMZ区、专网接入区和主干网络区，使工业网络和信息化网络全网贯通和统一，实现了对无线网络进行全方位的监控和管理。
2023年S1期 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K] - 付凯艳;孙博;
随着智能制造建设的不断深入，现代化钢铁企业信息化、自动化的网络规模、应用系统和终端数量都在大幅增加，给网络安全管理工作带来了极大挑战。而防火墙、杀毒软件等传统网络安全技术属于被动防御，不仅耗费人力，而且网络威胁发现和处理不及时，已经不能满足日益严峻的网络安全形势要求。着眼于企业网络架构及安全的实际需求，本着“事前预防”、“事中保护”、“事后审计”的原则，利用虚拟专用网(VPN)技术、防火墙技术、入侵检测和网络信息安全动态感知技术、防病毒技术、防DOS/DDOS攻击技术手段，开发了适用于现代化钢铁企业的网络安全系统。通过优化设计互联网出口区、数据中心区、运维管理区、DMZ区、专网接入区和主干网络区，使工业网络和信息化网络全网贯通和统一，实现了对无线网络进行全方位的监控和管理。
2023年S1期 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K] - 王红柳;蔡珊珊;马一然;
河钢集团唐钢公司在先进智慧工厂的建设中通过引入应用物联网、云计算、智能化模型等先进技术，打造了国内钢铁行业首个覆盖全流程的数字化平台。同时以智能制造五级架构为基础，以提升企业成本精细化管理水平为目标，依托信息化手段搭建了成本管理分析平台。该平台与各事业部生产执行系统和ERP等系统集成获取生产实绩的真实数据，并以下线计产为原则，进行成本核算和成本分析。并在实施过程中以“成本真实”和“成本精细”为总的原则，建立与其他系统间的数据校验机制，保障系统间数据同源、一致；根据对不同种类产品的管理精度，制定不同的成本核算细度，细化对产品成本管理的维度，实现对企业成本的精细化、多元化、时效性、前瞻性管理的既定目标。
2023年S1期 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K] - 王红柳;蔡珊珊;马一然;
河钢集团唐钢公司在先进智慧工厂的建设中通过引入应用物联网、云计算、智能化模型等先进技术，打造了国内钢铁行业首个覆盖全流程的数字化平台。同时以智能制造五级架构为基础，以提升企业成本精细化管理水平为目标，依托信息化手段搭建了成本管理分析平台。该平台与各事业部生产执行系统和ERP等系统集成获取生产实绩的真实数据，并以下线计产为原则，进行成本核算和成本分析。并在实施过程中以“成本真实”和“成本精细”为总的原则，建立与其他系统间的数据校验机制，保障系统间数据同源、一致；根据对不同种类产品的管理精度，制定不同的成本核算细度，细化对产品成本管理的维度，实现对企业成本的精细化、多元化、时效性、前瞻性管理的既定目标。
2023年S1期 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K] - 蔡珊珊;王红柳;周永刚;马一然;
针对钢铁行业数字化转型发展趋势，围绕数据精细化管理，开展钢铁行业全流程数据治理。围绕上下游生产高效衔接，以产销为核心，面向铁钢轧全区域业务流程开展功能优化、效率提升工作。通过定义数据质量标准、完善各层系统数据传输的时机及规则，推进整体系统集成功能完善、控制优化，实现数据溯源、数据归真及数据价值深度应用，发挥数字应用价值。介绍了唐钢根据成本管理需要，在铁钢轧各区域各层级信息自动化系统、各物资、能源计量点衡器仪表等方面的规则梳理和功能改造所做的工作。
2023年S1期 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K] - 蔡珊珊;王红柳;周永刚;马一然;
针对钢铁行业数字化转型发展趋势，围绕数据精细化管理，开展钢铁行业全流程数据治理。围绕上下游生产高效衔接，以产销为核心，面向铁钢轧全区域业务流程开展功能优化、效率提升工作。通过定义数据质量标准、完善各层系统数据传输的时机及规则，推进整体系统集成功能完善、控制优化，实现数据溯源、数据归真及数据价值深度应用，发挥数字应用价值。介绍了唐钢根据成本管理需要，在铁钢轧各区域各层级信息自动化系统、各物资、能源计量点衡器仪表等方面的规则梳理和功能改造所做的工作。
2023年S1期 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]